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作為21世紀(jì)材料進(jìn)展重要方向之一的智能材料結(jié)構(gòu)是一種能自動(dòng)感知環(huán)境及結(jié)構(gòu)內(nèi)部的狀態(tài)變化、能自行調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)自身狀態(tài)以適應(yīng)周圍變化了的環(huán)境并維系其自身安全可靠的一種新型仿生復(fù)合材料結(jié)構(gòu)。由于民用建筑、大壩、橋梁、油庫(kù)、核電站及核廢料倉(cāng)庫(kù)均屬于生命線工程，其安全問題直接與社會(huì)大眾的生命相關(guān)聯(lián)；因此，自90年代中后期以來，智能材料結(jié)構(gòu)在土木工程中的應(yīng)用已受到了廣泛關(guān)

新一代網(wǎng)絡(luò)關(guān)鍵設(shè)備，創(chuàng)新性的提出感知、計(jì)算、存儲(chǔ)一體化智能網(wǎng)絡(luò)體系架構(gòu)，在網(wǎng)絡(luò)核心節(jié)點(diǎn)設(shè)備引入大數(shù)據(jù)人工智能方法，突破網(wǎng)絡(luò)簡(jiǎn)單轉(zhuǎn)發(fā)能力，實(shí)現(xiàn)流量智能感知與分析。 

項(xiàng)目成果/簡(jiǎn)介:目前鋰離子電池的能量密度已經(jīng)越來越不能滿足其在電動(dòng)汽車、智能手機(jī)和大規(guī)模儲(chǔ)能方面的應(yīng)用。鋰離子電池的能量密度低主要是因?yàn)樗捎玫恼?fù)極材料的比容量較低，尤其是負(fù)極材料石墨，其理論比容量為 372 mAh/g。目前研究最多的、最具有商業(yè)化前景的負(fù)極材料為硅基負(fù)極材料，其理論比容量為 4200 mAh/g，是石墨的十倍以上。據(jù)招商證券預(yù)計(jì)，硅基負(fù)極材料在 2020 年的市場(chǎng)使用量接近于 5 萬噸，銷售額接近于 50 億。 然而硅基材料在充放電過程中較大的體積變化率（>300%）限制了其商業(yè)化應(yīng)用，較大的體積變化導(dǎo)致極片碎裂以及電解液在材料表面持續(xù)分解，從而造成其循環(huán)性能劇烈下降。另外，硅基材料為半導(dǎo)體，其導(dǎo)電性較差，從而導(dǎo)致硅基負(fù)極材料的倍率性能較差。如何解決硅基負(fù)極材料這兩大缺點(diǎn)是普及硅基材料在鋰離子電池應(yīng)用的關(guān)鍵。 陳永勝教授課題組結(jié)合在納米技術(shù)和石墨烯材料領(lǐng)域的專長(zhǎng)，經(jīng)過近 10 幾年的研究，采用低成本的原材料、易工業(yè)化的工藝技術(shù)制備了石墨烯包覆的硅基負(fù)極材料，主要技術(shù)創(chuàng)新點(diǎn)包括：1）采用獨(dú)特的、具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的納米技術(shù)將大粒徑的硅粉進(jìn)行納米化處理，納米化大大緩解了硅在充放電過程中體積變化的問題，從而從根本上解決了硅基負(fù)極材料循環(huán)性能差的問題；2）石墨烯包覆則充分發(fā)揮了石墨烯導(dǎo)電導(dǎo)熱性能好、機(jī)械性能優(yōu)異、電化學(xué)性能穩(wěn)定等特點(diǎn)，改善了材料的鋰離子擴(kuò)散性能和電子導(dǎo)電性，大大提高了功率特性； 14隔絕了硅與電解液的直接接觸，抑制副反應(yīng)造成的電解液分解和材料侵蝕，提高了首次效率，延緩了使用過程中的壽命衰減；進(jìn)一步減緩了充放電過程中硅的體積變化，維持材料結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定性，極大地提升了循環(huán)特性。效益分析:陳永勝教授課題組發(fā)明的石墨烯包覆硅基負(fù)極材料，從制備過程上講，具有工藝簡(jiǎn)單、成本低廉、易工業(yè)化的特點(diǎn)；從性能上講，具有比容量高、穩(wěn)定性好、壓實(shí)密度大等優(yōu)點(diǎn)，與高比容量正極組成的鋰離子電池的能量密度是當(dāng)前商業(yè)化鋰離子電池能量密度的數(shù)倍以上。

目前鋰離子電池的能量密度已經(jīng)越來越不能滿足其在電動(dòng)汽車、智能手機(jī)和大規(guī)模儲(chǔ)能方面的應(yīng)用。鋰離子電池的能量密度低主要是因?yàn)樗捎玫恼?fù)極材料的比容量較低，尤其是負(fù)極材料石墨，其理論比容量為 372 mAh/g。目前研究最多的、最具有商業(yè)化前景的負(fù)極材料為硅基負(fù)極材料，其理論比容量為 4200 mAh/g，是石墨的十倍以上。據(jù)招商證券預(yù)計(jì)，硅基負(fù)極材料在 2020 年的市場(chǎng)使用量接近于 5 萬噸，銷售額接近于 50 億。 然而硅基材料在充放電過程中較大的體積變化率（>300%）限制了其商業(yè)化應(yīng)用，較大的體積變化導(dǎo)致極片碎裂以及電解液在材料表面持續(xù)分解，從而造成其循環(huán)性能劇烈下降。另外，硅基材料為半導(dǎo)體，其導(dǎo)電性較差，從而導(dǎo)致硅基負(fù)極材料的倍率性能較差。如何解決硅基負(fù)極材料這兩大缺點(diǎn)是普及硅基材料在鋰離子電池應(yīng)用的關(guān)鍵。 陳永勝教授課題組結(jié)合在納米技術(shù)和石墨烯材料領(lǐng)域的專長(zhǎng)，經(jīng)過近 10 幾年的研究，采用低成本的原材料、易工業(yè)化的工藝技術(shù)制備了石墨烯包覆的硅基負(fù)極材料，主要技術(shù)創(chuàng)新點(diǎn)包括：1）采用獨(dú)特的、具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的納米技術(shù)將大粒徑的硅粉進(jìn)行納米化處理，納米化大大緩解了硅在充放電過程中體積變化的問題，從而從根本上解決了硅基負(fù)極材料循環(huán)性能差的問題；2）石墨烯包覆則充分發(fā)揮了石墨烯導(dǎo)電導(dǎo)熱性能好、機(jī)械性能優(yōu)異、電化學(xué)性能穩(wěn)定等特點(diǎn)，改善了材料的鋰離子擴(kuò)散性能和電子導(dǎo)電性，大大提高了功率特性； 14隔絕了硅與電解液的直接接觸，抑制副反應(yīng)造成的電解液分解和材料侵蝕，提高了首次效率，延緩了使用過程中的壽命衰減；進(jìn)一步減緩了充放電過程中硅的體積變化，維持材料結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定性，極大地提升了循環(huán)特性。

本技術(shù)屬建筑加固新材料領(lǐng)域。建筑加固工程結(jié)構(gòu)膠對(duì)于建筑加固市場(chǎng)的需求越來越大，經(jīng)多年實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，長(zhǎng)期潛心研究，研制而成新一代系列產(chǎn)品。加固結(jié)構(gòu)膠已用于粘鋼加固、植筋錨固、裂縫封閉、碳纖維粘結(jié)和石材干掛等完整體系。

本技術(shù)成果是依托北理工空間生命創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)，圍繞抗體藥物研發(fā)、抗體工程和個(gè)體化診療等領(lǐng)域中抗體蛋白測(cè)序的迫切需求，將高精度生物質(zhì)譜儀器與計(jì)算生物學(xué)算法融合開發(fā)了無需細(xì)胞系或DNA而直接對(duì)抗體蛋白進(jìn)行測(cè)序的技術(shù)，是具有全鏈條自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的新一代抗體測(cè)序技術(shù)。

化學(xué)儲(chǔ)熱利用化學(xué)反應(yīng)儲(chǔ)熱，儲(chǔ)熱密度高，能長(zhǎng)時(shí)間儲(chǔ)熱無損耗，是新一代儲(chǔ)熱技術(shù)。還能夠提高熱能品位，可用于取暖和工業(yè)用熱。本技術(shù)是授權(quán)專利技術(shù)，創(chuàng)新性和先進(jìn)性突出，市場(chǎng)前景廣闊，可為碳中和目標(biāo)保駕。 一、項(xiàng)目分類 關(guān)鍵核心技術(shù)突破 二、技術(shù)分析 太陽能的不連續(xù)性造成無法應(yīng)用，利用儲(chǔ)熱技術(shù)儲(chǔ)存太陽能就可以實(shí)現(xiàn)連續(xù)供熱，解決這個(gè)問題。熔鹽儲(chǔ)熱已經(jīng)產(chǎn)業(yè)化，但是儲(chǔ)熱密度低，熱能損失高，儲(chǔ)熱時(shí)間小于10小時(shí)。化學(xué)儲(chǔ)熱利用化學(xué)反應(yīng)儲(chǔ)熱，儲(chǔ)熱密度高，能長(zhǎng)時(shí)間儲(chǔ)熱無損耗，是新一代儲(chǔ)熱技術(shù)。還能夠提高熱能品位，可用于取暖和工業(yè)用熱。本技術(shù)是授權(quán)專利技術(shù)，創(chuàng)新性和先進(jìn)性突出，市場(chǎng)前景廣闊，可為碳中和目標(biāo)保駕。 新一代跨季儲(chǔ)熱材料的性能顯著優(yōu)于同類技術(shù)，性能如下： 1）儲(chǔ)熱密度，每噸360 kWh (水的儲(chǔ)熱密度約58 kWh)，是水的5.8倍。 2）簡(jiǎn)單密封，長(zhǎng)時(shí)間保存無熱能損失。 3）儲(chǔ)熱材料成本每噸< 1000元。 4）設(shè)備投資 約50元/kWh。

適用于公共機(jī)房、實(shí)訓(xùn)室、3D機(jī)房、語音教室、多媒體教室、電子閱覽室、教師辦公、各類考試等大規(guī)模、復(fù)雜混合場(chǎng)景，滿足各專業(yè)基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)、綜合性實(shí)驗(yàn)、研究探索型實(shí)驗(yàn)的應(yīng)用需求。

為中小學(xué)校及校外教育機(jī)構(gòu)提供課程整體規(guī)劃、學(xué)習(xí)空間創(chuàng)新建設(shè)。

我國(guó)是鋼鐵生產(chǎn)和使用大國(guó)，目前鋼鐵材料的生產(chǎn)能力已經(jīng)連續(xù)幾年超過１億噸，但鋼鐵材料的品種，尤其是高性能鋼鐵材料以及人均鋼鐵材料的占有率與世界發(fā)達(dá)國(guó)家相比還十分落后。碳素鋼和低合金鋼的性能仍停留在低強(qiáng)度水平范圍。根據(jù)目前的經(jīng)濟(jì)發(fā)展情況預(yù)測(cè)，到2010年我國(guó)的鋼鐵材料的需求量將達(dá)到2億噸，面對(duì)如此巨大的市場(chǎng)需求，單靠增加產(chǎn)量必然需要大量投入建廠資金。從資金、能源、資源、環(huán)保等方面的考慮出發(fā)，將現(xiàn)有產(chǎn)品升級(jí)換代，用高性能鋼材代替?zhèn)鹘y(tǒng)產(chǎn)品，可大幅度節(jié)約鋼材使用量，從而從根本上解決問題。   孫祖慶教授及其研究小組在國(guó)家科技部“攀登B”及“973”項(xiàng)目的支持下，開展了對(duì)新一代鋼鐵材料的基礎(chǔ)性研究。在低碳鋼過冷奧氏體形變過程中發(fā)生的相變特征、組織演變規(guī)律及基本力學(xué)行為等方面開展了系統(tǒng)研究，明確提出并證實(shí)了利用 “形變強(qiáng)化相變”及鐵素體動(dòng)態(tài)再結(jié)晶細(xì)化鐵素體晶粒的創(chuàng)新學(xué)術(shù)思想，在國(guó)內(nèi)外一流雜志發(fā)表相關(guān)論文近二十篇。已有的工業(yè)性生產(chǎn)試驗(yàn)表明，在不添加任何合金元素的前堤下，通過合理的控制工藝，可以使低碳鋼長(zhǎng)型材與熱連軋薄板在保持原有塑性水平的基礎(chǔ)上，強(qiáng)度提高一倍。